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    公开号:WO1990013941A1
    申请号:PCT/JP1990/000564
    申请日:1990-04-27
    公开日:1990-11-15
    发明作者:Itsuki Bahn
    申请人:Kabushikigaisya Sekogiken；
    IPC主号:H02P25-00
    专利说明:
    [0001] 曰月 糸田 β
    [0002] リ ラ ク タ ン ス 型 電 動 機 技術分野
    [0003] 本発明は、 低電圧で駆動でき る リ ラ ク タ ンス型電動機 に関する。 背景技術
    [0004] 従来、 リ ラクタ ンス型電動機は大きい出力 トルクを得 られるが、 印加電圧が大き く なる と い う 問題点があつ た。 例えば、 1 0 0 ワ ッ ト の出力の リ ラク タ ンス型電 動機でも印加電圧は 1 0 0 ボル ト以上であっ た。
    [0005] この従来例において、 印加電圧が低いと、 例えば、 約
    [0006] 2 0 ボル ト と する と 回転数が減少して実用性が失われ すこ。
    [0007] また、 低速度と な り 、 高速度とする と効率が著し く 劣 化する と いう問題点があった。
    [0008] つま り 、 リ ラク タ ンス型電動機の励磁コイ ルは、 磁極 と突極に よ り 磁路が閉 じ られているので、 周知のマグ ネ ッ ト 回転子の電気子コイルのイ ンダク タ ンスに比較し て、 著し く イ ンダクタ ンスが大きい。
    [0009] 従って、 出力 ト ルクが大き く なるが、 反面に励磁コィ ルに蓄積される磁気エネルギの蓄積と放出に時間を要す るので、 これが減 トルク と反 ト ルクを発生する。 この原 因は励磁電流の立ち上がり と降下部の幅が大き く なるか らでぁ 。
    [0010] 従って、 回転速度が著し く 小さ く なる不都合がある。 高速度高効率とするためには印加電圧を高く する以外に 手段はない。 そ こで、 本発明は、 低電圧の印加電圧で 高速回転する高能率の リ ラクタ ンス型電動機を提供する こ とを目的とする。 発明の開示
    [0011] 本発明によれば、 第 1 の手段と して、 通電されている 第 1 の励磁コイルの通電が断たれたと きに、 蓄積磁気ェ ネルギを次に通電されるべき第 2の励磁コイ ルの磁気ェ ネルギに転化し、 第 1 の励磁コイルの磁気エネルギの放 出と第 2 の励磁コイ ルの磁気エネルギの蓄積を急速に行 なう回路構成とする。
    [0012] このため、 直流電源に上述した放出電力が還流するこ と を防止するために逆流防止ダイ オー ドが設けられる。 次に、 第 1 の励磁コイルと第 2の励磁コイルの通電の 交替が瞬間的に、 時間遅れなく行なわれる場合には上述 の第 1 の手段でよいが、 一定の時間遅れがある場合に は、 第 1 の励磁コイ ルの磁気エネルギを小容量のコ ンテ ンサに充電して、 高電圧と し、 この高電圧を利用 して、 第 2の励磁コイ ルの磁気エネルギの蓄積を行なう と、 磁 気エネルギの放出と蓄積が急速となり 、 減 トルク と反 ト ルクの発生が防止される。
    [0013] このため、 この防止手段と して、 逆流防止ダイ オー ド と上述'の小容量コ ンデザが設けられる。 '
    [0014] さ らに、 第 1 の励磁コイ ルに蓄積された磁気エネルギ の放出時に励磁コ イ ルの抵抗によるジュール熱損失、 す なわち、 銅損および鉄損が発生する。
    [0015] 従って、 放出された磁気エネルギは所定量だけ減少す るので第 2 の励磁コイ ルの磁気エネルギに転化したと き に、 励磁電流の立ち上が り が十分でな く なる場合があ る。 当然であるが第 2 の励磁コイ ルの銅損および鉄損 も立ち上が り に同 じ影響を与える。
    [0016] かかる不都合を除去するために、 励磁コイ ルの励磁電 流の末期の電流値を初期の電流値 （立ち上が り が終了し たと きの電流値） よ り所定値だけ大き く する手段を設け る。
    [0017] 第 1 の励磁コイ ルの励磁電流の末期の電流値が所定値 だけ大き く されているので、 蓄積磁気エネルギも対応し て大き く なつている。
    [0018] この磁気エネルギが第 2の励磁コイ ルの磁気エネルギ に小容量のコ ンデンサを介して、 も し く は、 介する こ と なく転化されるので銅損、 鉄損が存在しても第 2 の励磁 コイ ルの励磁電流の立ち上がり の高さを十分に大き く で き る作用がある。
    [0019] 従って、 減 トルクの発生が防止される。 また、 第 1 の 励磁コイ ルの磁気エネルギの消滅も急速と な り 、 反 トル クの発生が防止される。
    [0020] リ ラクタ ンス型電動機の回転速度が小さ いのは、 上述 し た減'ト ルク と反 ト ルクの発生が原因 ビなつているの で、 この種の電動機の欠点を除去できる作用がある。
    [0021] 上述した減 トルク と反 トルクの除去は、 電源電圧と無 関係に行なわれるので、 印加電圧が低電圧の場合でも、 一般直流機、 特に、 ブラシレス電動機よ り早い回転速度 で、 高能率のものが得られる作用がある。
    [0022] 本発明は、 この結果の以下の効果を有する。
    [0023] 通電の交替する隣接する励磁コイルの大きい磁気エネ ルギの転入、 転化を急速に行なう こ とができるので、 リ ラ ク タ ンス型電動機の欠点である低速化を防止し、 高 速、 高能率と なる。
    [0024] 励磁コイ ルの通電波形は、 一般的手段による と、 大き いイ ンダク タ ンスのために、 漸増、 漸減して、 減 ト ル ク、 反 ト ルク となるので、 印加電圧を高電圧とする手段 が採用される。
    [0025] 従っ て、 電動車のバ ッ テ リ 電源では駆動が困難と な る。
    [0026] 本発明装置によると、 励磁コイ ルの大きい蓄積磁気ェ ネルギの処理は、 印加電圧に無関係となるので、 印加電 圧は、 逆起電力を越えればよ く 、 周知の直流電動機と 同 様の思想で処理でき、 低電圧のものを構成する。
    [0027] 通電制御回路は、 単一の相 （第 6図 （ a ) ) の場合も し く は、 A相と B相に分割されるので、 励磁コイ ルの制 御手段が上述したよ うに簡素化され、 電源側に逆流防止 のためのダイ オー ド、 コ ンデンサを付加するこ とによつ て、 高メ速、 高能率の電動機と なる。 図面の簡単な説明
    [0028] 第 1 図 （ a ) は本発明の 3相 リ ラ クタ ンス型電動機の 説明図、 第 1 図 （ b ) は本発明の 2相 リ ラク タ ンス型電 動機の説明図、 第 2 図 （ a ) ( b ) は本発明を構成する 回転子と電機子の展開図、 第 3図および第 4図はコイ ル よ り 位置検知信号 を得 る電気回路図 、 第 5 図 （ a ) ( b ) ( c ) は位置検知信号と励磁電流のタイ ムチ ヤ一 卜 、 第 5図 （ d ) は励磁コ イ ルの磁気エネルギ処理の説 明図、 第 6図 （ a ) ( b ) ( c ) ( d ) は励磁コ イ ルの 通電制御回路図、 第 7図は電気回路図、 第 8図は第 7図 の電気回路の タ イ ム チ ャ ー ト 、 第 9 図 （ a ) ( b ) ( c ) は各実施例の通電制御回路の位置検知信号、 励磁 電流および出力 ト ルクのタイ ムチ ヤ一 卜 である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を図面を参照してその実施例に基づいて 説明する。
    [0029] 以下の角度表示は全て電気角である。
    [0030] 第 1 図 （ a ) は本発明が適用される 3相の リ ラ ク タ ン ス型電動機の一実施例で、 その回転子の突極と 固定電機 子の磁極と励磁コ イ ルの構成を示す平面図である。
    [0031] 回転子 1 は突極 l a . l b . "'を有 し、 突極 l a , l b . …の幅は 1 8 0度で、 各々 は 3 6 0度の位相差で 等間隔'のピッチで配設される。 ―
    [0032] 回転子 1 は、 珪素鐧鈑を積層した周知の手段によ り構 成され、 回転軸 5 を軸心と して回転する。 固定電機子 1 6 には磁極 1 6 a . 1 6 b . 〜が各々 の幅が 1 8 0度 で、 等間隔で配設される。 突極 l a， l b . … と磁極 1 6 a , 1 6 b . …の幅は 1 8 0度で同 じ間隔である。 本実施例においては突極 l a . l b , …は 7個、 磁極 1 6 a , 1 6 b . 一は 6個設けられる。 第 2 図 （ a ) は、 第 1 図 （ a ) の リ ラクタ ンス型 3相電動機の展開図 である。
    [0033] コイ ル 1 0 a , 1 0 b . 1 0 c は、 突極 l a , l b , …の位置を検出するための位置検知素子で、 5 m m径 で、 約 1 0 0 ターンの空心構造である。
    [0034] さ らに、 図示の位置で固定電機子 1 6 の側に 1 2 0度 離間して固定され、 コイ ル面は突極 1 a . l b , 〜の側 面に空隙を介して対向する。
    [0035] 第 4図にコイ ル 1 0 a , 1 0 b , 1 0 cから位置検知 信号を得るための装置が示される。
    [0036] コイ ル 1 0 a、 抵抗 1 5 a , 1 5 b , 1 5 cはブリ ツ ジ回路を構成し、 コイル 1 0 aが突極 l a， l b . …に 対向していないと きには平衡するよ うに調整される。
    [0037] 従って、 ダイ オー ド 1 1 a . コ ンデンサ 1 2 aおよび ダイ オー ド l i b , コ ンデンサ 1 2 bから成る口一パス フ ィ ルタの出力は等し く 、 オペアンプ 1 3の出力は口一 レベルとなる。 発信'器 7 は約 1 メ ガサイ クルの発振が行なわれる。 コイ ル 1 0 aが突極 1 a . 1 b . …に対向する と鉄損 (渦流損と ヒステ リ シス損） によ り 、 イ ン ピーダンスが 減少するので抵抗 1 5 aの電圧降下が大き く な り 、 オペ アンプ 1 3の出力はハイ レベルと なる。
    [0038] ブロ ッ ク回路 9 の入力は第 9図 （ a ) のタイ ムチヤ一 卜 の曲線 2 5 a , 2 5 b . … と な り 、 反転回路 1 3 dを 介する入力は曲線 2 6 a , 2 6 b , … と なる。
    [0039] 第 4 図 の ブ ロ ッ ク 回 路 7 d , 7 e は各 々 コ イ ル 1 0 b , 1 0 c を含む上述したブリ ッ ジ回路と 同 じ もの を示す。
    [0040] 発信器 7 は共通に利用でき る。
    [0041] ブロ ッ ク回路 7 dの出力および反転回転回路 1 3 e の 出力はブロ ッ ク回路 9 に入力され、 それらの出力信号は 第 9 図 （ a ) において曲線 2 7 a . 2 7 b . 一、 曲線 2 8 a . 2 8 b , … と して示される。
    [0042] ブロ ッ ク回路 7 e の出力および反転回路 1 3 f の出力 はブロ ッ ク回路 9 に入力さ れ、 それらの出力信号は第 9 図 （ a ) にお レ、て曲線 2 9 a , 2 9 b . ··· 、 曲線 3 0 a . 3 0 b , ···と して示される。
    [0043] 曲線 2 5 a . 2 5 b . — に 対 し て 曲線 2 7 a ， 2 7 b . … は位相 が 1 2 0 度遅 れ、 曲線 2 7 a , 2 7 b . …に対 して曲線 2 9 a . 2 9 b , ···は位相が 1 2 0度遅れている。
    [0044] ブロ ッ ク回路 9 は、 3相 Y型の半導体電動機の制御回 路に慣 '用されている回路で、 上述した位置検知信号の入 力によ り端子 9 a . 9 b , ··· , 9 ΐ よ り 1 2 0度の幅の 矩形波の電気信号が得られる論理回路である。
    [0045] 端子 9 a， 9 b . 9 cの出力は第 9図 （ a ) において 曲線 3 1 a， 3 1 b . 一、 曲線 3 2 a . 3 2 b . ···、 曲 線 3 3 a . 3 3 b . …と して示される。
    [0046] 端子 9 d . 9 e . 9 f の出力は曲線 3 4 a , 3 4 b , 、 曲線 3 5 a , 3 5 b . 、 曲線 3 6 a , 3 6 b , … と して示される。
    [0047] 端子 9 a と 9 dの出力信号、 端子 9 b と 9 eの出力信 号、 端子 9 じ と 9 f の出力信号の出力信号の位相差は 1 8 0度である。
    [0048] また、 端子 9 a . 9 b . 9 cの出力信号は、 順次に重 畳する こ と な く 、 1 2 0 度遅れ、 端子 9 d . 9 e . 9 f の出力信号も同じ く順次に 1 2 0度遅れる。
    [0049] コ イ ル 1 0 a , 1 0 b . 1 0 cの対向する突極 l a , l b . …の代わ り に、 第 2 図 （ a ) に示される回転子 1 と同期回転する同 じ形状のアルミニューム板を用いて も同様の効果がある。
    [0050] リ ラクタ ンス型電動機は以下の欠点がある。
    [0051] 第 1 に、 第 9図 （ a ) のタイ ムチヤ一 卜 に曲線 4 2 に 示されるよ う に、 突極が磁極に対向し始める初期は トル クが著し く 大き く 、 末期では小さ く なる。
    [0052] 従って、 合成 ト ルク も大きい リ ブル トルクを含む欠点 がある。 この'欠点を防止するためには、 以下の手段によ る と有 効である。
    [0053] すなわち、 突極と磁極の対向面の回転軸の方向幅を異 なら しめる手段とする。 この手段によ り対向面の漏れ磁 束によ り 、 出力 ト ルク曲線は曲線 4 2 aのよ う に平坦と なる。
    [0054] 以下述べた欠点は、 場合によっては有効な技術手段と なる。 この詳細については、 第 6図 （ b ) で後述する。
    [0055] 第 2 に効率が劣化する欠点がある。
    [0056] 励磁電流曲線は第 9図 （ a ) において、 1 8 0度の幅 の通電のと きは曲線 4 6のよ う になる。
    [0057] 通電の初期は、 励磁コイルのイ ンダク タ ンスによ り電 流値は小さ く 、 中央部は逆電力によ り 、 さ らに、 小さ く なる。
    [0058] 末期では、 逆電力が小さいので、 急激に上昇し、 曲線 4 6のよ う になる。
    [0059] この末期のビーク値は、 起動時の電流値と等しい。 こ の区間では出力 ト ルクがないので、 ジュール損失のみと な り 、 効率を大幅に減少する欠点がある。
    [0060] 曲線 4 6 は 1 8 0度の幅のため、 磁気エネルギは点線 4 6 aのよ う に放電し、 これが反 トルク と なるので、 さ らに、 効率が劣化する。
    [0061] 第 3 に、 出力 トルクを大き く する と、 すなわち、 突極 と磁極数を増加し、 励磁電流を増加する と、 回転速度が 著し く 小さ く なる欠点がある。 ―般'に、 リ ラ ク タ ンス型電動機は、 出力 ト ルクを増大 するためには、 第 1 図 （ a ) の磁極と突極の数を増大 し、 また、 両者の対向空隙を小さ く する こ とが必要とな る。
    [0062] こ の と き に回転数を所要値に保持す る と 、 第 1 図 ( a ) の磁極 1 6 a , 1 6 b . …と突極 1 a . l b . … に蓄積される磁気エネルギによ り 、 励磁電流の立ち上が り傾斜が相対的に緩く な り 、 また、 通電が断たれても、 磁気エネルギによる放電電流が消滅する時間が相対的に 延長され、 従って、 大きい反 トルクが発生する。
    [0063] かかる事情によ り 、 励磁電流値のピーク値は小さ く な り 、 反 トルク も発生するので、 回転速度が小さい値とな る。
    [0064] 上述した欠点の発生する理由は、 励磁コイ ルに蓄積さ れる磁気エネルギが一般のブラシレス電動機に比較して 著し く 大きいので、 その蓄積と放出に長い時間を必要と する結果となる。
    [0065] 従って、 回転速度が小さ く なり 、 効率も劣化する。 ま た、 サーボ電動機と して使用する場合に応答性を劣化さ せる。
    [0066] 第 1 図 （ a ) および第 2図 （ a ) の展開図において、 円環部 1 6および磁極 1 6 a , 1 6 b . 〜は、 珪素鐧鈑 を積層固化する周知の手段によ り構成され、 図示されな い外筐に固定される電機子となる。
    [0067] 円環部 1 6は磁路となる磁芯を構成し、 円環部 1 6お よび磁'極 1 6 a . 1 6 b , ···は電機子を構成する。
    [0068] 突極は 7個設け られ、 等しい幅と等しい離間角に設け られる。
    [0069] 磁極 1 6 a , 1 6 b . …の幅は突極の幅と等し く 、 6個 が等しいピ ッ チで配設される。
    [0070] 励磁 コ イ ル 1 7 b , 1 7 c が通電さ れる と 、 突極 l b . l cが吸引されて、 矢印 A方向に回転する。 回 転する と 、 励磁コイ ル 1 7 bの通電が停止され、 励磁コ ィ ル 1 7 dが通電されるので、 突極 I dによる ト ルク力5 発生する。
    [0071] 回転子 1 が 6 0度回転する毎に、 励磁コ イ ルの通電 モー ドが変更され、 磁極の励磁極性は、 磁極 1 6 b ( N 極） 、 磁極 1 6 c ( S極） —磁極 1 6 c ( S極） 、 磁極 1 6 d ( N極） →磁極 1 6 d ( N極） 、 磁極 1 6 e ( S 極） →磁極 1 6 e ( S極） 、 磁極 1 6 f ( N極） —磁極 1 6 f ( N極） 、 磁極 1 6 a ( S極） —と周期的に交替 して、 矢印 A方向に回転子 1 が駆動される 3相の リ ラ ク タ ンス型電動機と なる。
    [0072] 励磁される 2個の磁極が常に異極と なっ ている ため に、 非励磁磁極を通過する漏れ磁束は互いに反対方向と な り 、 反 トルクの発生が防止される。
    [0073] 上述した漏れ磁束を、 さ らに、 小さ く するためには、 第 1 の相の磁極 1 6 aを 2個 1組と し、 各々 を励磁コィ ルの通電によ り 、 N . S磁極に励磁する。
    [0074] 各々の 2個の磁極による漏れ磁束は、 他の磁極におい て打ち消されて消滅して、 漏れ磁束がな く なる。
    [0075] 他の磁極 1 6 b , 1 6 c , ··· . 1 6 f も各々 2組の構' 成とな り 、 N , S磁極に励磁される 2個 1 組の磁極とな る。 効果も同様で漏れ磁束が消滅する。 この場合の突極 1 a , l b , …の数は 1 1個となる。
    [0076] 次に、 励磁コイ ル 1 7 a . 1 7 b . …の通電手段につ いて説明する。
    [0077] 第 6 図 （ d ) において励磁コ イ ル 1 7 a . 1 7 b . 1 7 cの両端には、 各々 トラ ンジスタ 2 0 a， 2 0 b、 および、 2 0 c , 2 0 d、 および、 2 0 e . 2 0 f が揷 入される。 ト ラ ンジスタ 2 0 a . 2 0 b . …はスイ ツ チング素子を構成し、 同 じ効果を有する他の半導体素子 を用いてもよい。
    [0078] 直流電源正負端子 2 a . 2 bから供電が行なわれる。 ア ン ド 回路 4 3 a の下側の入力がノヽィ レベルの と き に、 端子 4 a よ り ハイ レベルの電気信号が入力される と、 ト ラ ンジスタ 2 0 a . 2 0 bが導通して、 励磁コィ ル 1 了 aが通電される。 端子 4 b . 4 cからハイ レべ ルの電気信号が入力さ れる と 、 同様に ト ラ ン ジス タ 2 0 c . 2 0 d、 および、 2 0 e . 2 0 f が導通して、 励磁コイ ル 1 7 c , 1 7 e、が通電される。 ブロ ッ ク回 路 D , E , Fは励磁コイ ル 1 7 b . 1 7 d . 1 7 f の通 電制御回路で、 励磁コイ ル 1 7 aの通電制御回路と同 じ 構成である。
    [0079] 従って、 アン ド回路 4 3 d . 4 3 e . 4 3 f の下側の 入力が 'ハイ レベルのと きに端子 4 d， 4 e 4 f にノヽィ レベルの入力があ る と 、 各 々 の励磁 コ イ ル 1 7 b ， 1 7 d . 1 7 f が通電される。
    [0080] 端子 4 a， 4 b . 4 c には位置検知信号と なる第 9 図 ( a ) の矩形波の曲線 3 1 a . 3 1 b . … , 3 2 a , 3 2 b , ··· , 3 3 . 3 3 b , …が各々入力される。 端子 4 d , 4 e， 4 f には第 9図 （ a ) の矩形波の曲 線 3 6 a , 3 6 b , ··· , 3 4 a . 3 4 b . ··· , 3 5 a , 3 5 b . …が各々入力される。
    [0081] 次に、 端子 3 9 a , 3 9 b , ··· , 3 9 f から入力され る電気信号について説明する。
    [0082] 第 7図において、 端子 5 7 a よ り第 9図 （ a ) の矩形 波の曲線 3 1 a , 3 1 b . …が入力される。
    [0083] シャ フ ト エン コーダ 6 9 は、 その出力は図示されない 矩形波整形回路によ り 、 矩形波の電気パルス列と して端 子 8 6 に入力される。
    [0084] 端子 5 7 aには第 9図 （ a ) に示される位置検知信号 3 1 a , 3 1 b . ···が入力される。
    [0085] ア ン ド 回路 6 8 a の出力は、 位置検知信号 3 l a . 3 1 b . ···の幅だけ端子 8 6の入力電気パルスを有する 電気信号となる。
    [0086] 微分回路 5 2 で位置検知信号 3 l a , 3 1 b . …の立 ち上が り の点で微分パルス が得 られ、 こ れが リ 一 ド 6 7 を介して、 リ セ ッ ト 6 7 を介して、 リ セ ッ ト信号と してダイ レク ト · メ モ リ · アクセス - コ ン ト ローラ回路 4 9 ('以下、 D MAコ ン ト ローラ回路 4 9—とする。 ） に 入力される。
    [0087] リ セ ッ ト信号 6 了 a , 6 7 b , …は第 8図のタ イ ム チ ャー ト に示される。
    [0088] ア ン ド回路 6 8 aの出力 も D M Aコ ン ト ローラ 回路 4 9 に リ ー ド 6 6 を介 して第 8図の電気信号 6 6 a . 6 6 b . …と して入力される。
    [0089] D M Aコ ン ト ロ一ラ回路 4 9からはデータ読み出 し信 号が リ ー ド 5 7を介し、 番地繰り上げ信号がア ド レスバ ス 5 1 を介して R 0 M 5 0に入力される。 R 0 M 5 0に は第 9図 （ a ) に示される斜形波 3 1 の高さがデジタル ィヒされて記憶される。
    [0090] この斜形波 3 1 は矩形波 3 1 aと同じ幅を有し、 時間 の経過と共に高さが増大する電気信号である。 増大す る傾きは本実施例では直線状であるが、 必ずしも直線状 である必要はない。 しかし、 始端部の高さ と末端部の 高さの差は所定の値とされる。
    [0091] この高さの差の詳細については後述する。
    [0092] R 0 M 5 0のメ モ リ の番地は、 シャ フ ト エン コ ーダ 6 9の電気パルスが利用されているので、 突極と磁極と の相対角度が横軸とな り 、 すなわち、 番地とな り 、 その 角位相の位置の斜形波 3 1 の曲線の高さがデジタル信号 と して R 0 M 5 0に記憶される。
    [0093] こ の斜形波 3 1 の曲線幅は 1 2 0度であるが、 一般 に、 1 0 0分割の番地とすればよいので、 1.2度毎に番 地が変更するよ う に設けられる。
    [0094] D M Aコ ン 卜 ローラ回路 4 9からは取り込み信号がデ ジタルーアナログ変換回路 6 3 (以後、 D— A変換回路 6 3 と す る 。 ） に リ ー ド 5 2 を介 し て 入力 さ れ、 D — A変換回路 6 3からは レディ 信号が D M Aコ ン ト ローラ回路 4 9に リ ー ド 6 0を介して入力される。
    [0095] R 0 M 5 0 か ら はデー タ 出力がデー タ 出力 リ ー ド 6 1 を介してデータバス 4 8上に出力され、 D— A変換 回路 6 3にデータ入力 リ ー ド 6 2を介して入力される。
    [0096] 次に、 第 8図に示すタイ ムチ ャー ト と共に上述した構 成の読み出し装置の動作について説明する。
    [0097] 微分回路 5 2の出力は、 リ セ ッ ト信号と な り 、 第 8図 に示される リ セ ッ ト 信号 5 7 a . 5 7 b , … と して、 リ ー ド 6 7を介して、 D M Aコ ン ト ローラ回路 4 9に入 力される。
    [0098] また、 電動機の回転位置に同期した信号がシャ フ トェ ン コ ーダ 6 9から出力され、 図示されない波形整形回 路、 リ ー ド 6 6を介して同期信号 6 6 a . 6 6 b , …が D MAコ ン ト ローラ回路 4 9に入力される。
    [0099] この同期信号 6 6 aの立ち上がり点が、 D M Aコ ン ト ロ ー ラ 回路 4 9 の ス タ ー 卜 信号 と し て検出 さ れ、 D M Aコ ン ト ローラ回路 4 9からはデータ読み出 し信号 5 7 a , 5 7 b . …および番地繰り上げ信号 5 1 aが各 々 リ ー ド 5 7、 ア ド レスバス 5 1 を介して、 R O M 5 0 に入力され、 R 0 M 5 0に入力されていたデータは、 順 次にデータ出力 リ ー ド 6 1 を介して、 データバス 4 8上 にデータ信号 5 3 E と して出力される。
    [0100] デー タ バ ス 4 8 上 に デー タ が出力 さ れ終 る と 、 D M A コ ン ト ロ ー ラ 回路 4 9 か ら は取 り 込み信号 5 2 a . 5 2 b , ·" が D — A変換回路 6 3 に リ ー ド
    [0101] 5 2を介して入力され、 データバス 4 8上のデータ入力 リ ー ド 6 2 を介して、 D — A変換回路 6 3 に取 り 込ま れ、 R 0 M 5 0の第 1 の番地に入力されたデジタル化さ れた数値がアナログ信号に変換される。
    [0102] これは第 8図に示される出力信号 6 3 aと してその一 例が示される。
    [0103] デジタル信号からアナログ信号への変換が開始される と 、 D — A変換 回路 6 3 か ら レ デ ィ 信号 6 0 a .
    [0104] 6 0 , …が D M A コ ン ト ロ ーラ 回路 4 9 に リ ー ド 6 0を介して入力され、 R 0 M 5 0の第 2の番地に入力 されたデジタル化された数値をアナログ信号に変換する 動作に移行する。
    [0105] 上述した動作を繰り返し、 D— A変換回路 6 3の端子 6 4の出力は、 例えば、 出力信号 6 3 aとなる。
    [0106] D — A変換回路 6 3の出力端子 6 4は第 8図の信号 6 3 aの波形とな り 、 この波形が第 9図 （ a ) に示され る斜形波 3 1 となるよ う に、 R 0 M 5 0の各番地にデジ タル信号が予め記憶される。
    [0107] 端子 6 4 の 出 力 を 第 6 図 （ d ) に示 さ れ る 端子 3 9 a の入力信号 と す る こ と に よ り 、 励磁 コ イ ル 1 7 'aの通電の制御が行なわれる。
    [0108] 第 7図に示される端子 5 7 bを介する入力信号は、 第 9図 （ a ) に示される曲線 3 2 a， 3 2 b . … と 同様で あ る ので 、 ア ン ド 回路 6 8 b の 出力 は曲線 3 2 a , 3 2 b . …の幅の間のみ電気パルスがある電気信号と な る。
    [0109] この電気信号を第 7図に示される D M A コ ン 卜 ローラ 回路 4 9 、 R 0 M 5 0 、 D — A変換回路 6 3等と 同 じ構 成の回路 8 8 に入力して、 端子 8 9 から読み出 したデジ タル信号に対応したアナログ信号が得られる。 端 子 8 9の出力は第 9 図 （ a ) に示される曲線 3 2 の斜形波 と なる。 この電気信号は第 6図 （ d ) の端子 3 9 b よ り入力される。
    [0110] 矩形波 3 1 aに対応する波形は斜形波 3 1 とする。 他の曲線 3 2 a , 3 2 b , …対応す る波形 も斜形波 3 2 , 3 3 . … とする。
    [0111] 第 9図 （ a ) に示される矩形波 3 3 a . 3 3 b , 3 4 a , 3 4 b . ···、 3 5 a . 3 5 b . 一、 3 6 a . 3 6 . …についても第 7図に示される回路と 同様の回 路によ り対応する斜形波を得るこ とができる。
    [0112] 斜形波 3 3 は第 6 図 （ d ) の端子 3 9 c から入力さ れ、 斜形波 3 4 . 3 5 , 3 6 は 各 々 端子 3 9 d , 3 9 e , 3 9 f よ り入力される。
    [0113] 基準電圧 4 0 は、 出力 トルクを指令する電圧である。 端子 3 9 a . 3 9 b , 3 9 c の入力信号 と基準電圧 4 0 は乗算回路 4 4 aによ り乗算され、 基準電圧 4 0 に 対応 し た大 き さ の斜形波の電気信号が、 オペア ンプ 4 0 aの正端子に入力される。
    [0114] 端子 3 9 d , 3 9 e . 3 9 f の入力信号も乗算回路 4 4 bによ り基準電圧に対応した大きさの斜形波の電気 信号が、 オペアンプ 4 0 bの正端子に入力される。
    [0115] 上述した斜形波を得る手段は、 他の手段を用いても良 い
    [0116] 抵抗 2 2 a ， 2 2 b は各 々 励磁 コ イ ル 1 7 a , 1 7 c , 1 7 e お よ び励磁コ イ ル 1 7 b ， 1 7 d , 1 7 f の励磁電流を検出するためのものである。
    [0117] 検出電圧はオペアンプ 4 0 a , 4 0 bの負端子に入力 される。 リ ラク タンス型電動機の欠点については上述 したが、 その欠点の発生する理由は、 励磁コ イ ルのイ ン ダクタ ンスが著し く 大きいこ とに起因する。
    [0118] ィ ンダクタ ンスが大きいこ とは出力 ト ルクが大き く な る長所がある反面、 短所も有する こ と となる。 第 5図 ( c ) でその詳細を説明する。
    [0119] 第 9 図 （ a ) の位置検知信号 と な る矩形波信号 3 1 a に よ り 第 6 図 （ d ) の ト ラ ン ジス タ 2 0 a . 2 O bが導通する と、 その通電角は 1 2 0度とな り 、 励 磁電流は第 5図 （ c ) の曲線 1 9 bに示すよ うに、 磁気 エネルギの蓄積のために、 立ち上が り部の電流は漸増 し、 降下部では、 蓄積磁気エネルギが放出されて漸減す る。 矢印 1 9 c の幅は 1 8 0度で、 この区藺内の通電で正 トルクが発生し、 区間外の矢印 1 9 dの区間では反 トル クが発生する。 通電の漸増する立ち上が り部では減 トル クが発生する。
    [0120] 回転速度が増大する と、 曲線 3 1 aの幅が小さ く なる ので、 反 トルク と減 トルクが増加する。 従って、 回転 速度の上昇は阻止され、 低速度の電動機と な り 、 また、 効率も劣化して実用性が失われる。
    [0121] こ の よ う な不都合を除去す る手段 と し て 、 第 6 図 ( d ) のダイ オー ド 4 1 a を除去 し、 電源端子 2 a , 2 bの電圧を高電圧とする方法がある。 この場合には チ ヨ ッパ回路を利用 して所定値の励磁電流に保持する必 要がある。
    [0122] 励磁電流は、 曲線 3 1 aの始端部において、 高電圧が 印加されるので急速に立ち上が り 、 減 ト ルクの発生が防 止される。
    [0123] 次に、 チ ヨ ヅ パ回路で所定値の励磁電流が保持されて 出力 トルクが得られる。
    [0124] 曲線 3 l aの末端で、 ト ラ ンジスタ 2 0 a , 2 O bが 不導通と なるので、 励磁コイ ル 1 7 aの蓄積磁気エネル ギはダイ オー ド 2 1 a . 2 1 bを介して電源側に還流さ れ、 一般には大容量のコ ンデンサを充電する。 従 つ て、 磁気エネルギは急速に消滅し、 電流の降下も急速と な り 、 第 5図 （ c ) の曲線 1 9 bの降下部の幅も小さ く なる。 従'つて、 反 トルクの発生が抑制される'。
    [0125] 回転速度が大きいほど端子 2 a , 2 bの電圧を著し く 大き く する必要がある。
    [0126] 以上の説明よ り理解されるよ うに、 リ ラクタ ンス型電 動機を高速回転 （毎分数千回） させるためには数百ボル 卜の印加電圧と なる不都合がある。
    [0127] 特に、 バッ テ リ を電源と して使用する こ とは殆ど不可 能である という問題点がある。
    [0128] 本発明装置は、 上述した問題点を除去し、 電源電圧を 低下させても、 減 ト ルク と反 トルクの発生を防止し、 高 速度、 高能率の電動機が得られる。
    [0129] 次に、 第 6図 （ d ) について説明する。
    [0130] 第 5 図 （ b ) に第 6 図 （ d ) の端子 4 a , 4 b . 4 c に入力される矩形波の位置検知信号の曲線 3 1 a , 3 1 b . 3 2 a , 3 2 b および端子 4 d , 4 e , 4 f に 入力される矩形波の曲線 3 6 a , 3 4 a . 3 5 aのタイ ム チ ヤ 一 卜 が示さ れる 。 端子 3 9 a . 3 9 b ， ··· ， 3 9 f に入力さ れる斜形波の曲線 3 1 , 3 2 , ··· , 3 6で示される。
    [0131] 端子 4 aに入力される矩形波曲線 3 1 aによ り 、 ト ラ ンジスタ 2 0 a . 2 0 bが導通すると、 励磁電流が増大 し、 オペア ンプ 4 0 aの正端子の入力電圧 （乗算回路 4 4 aの出力） よ り 、 負端子の入力電圧 （抵抗 2 2 aの 電圧降下と なる励磁電流に比例する電圧） が高く なる と 、 オペア ンプ 4 0 aの出力はローレベルに転化し、 ァ ン ド回'路 4 3 aの出力もローレベルとな り—、 卜 ラ ン ジス タ 2 0 aが不導通と なる。
    [0132] 従って、 励磁電流は、 その蓄積磁気エネルギによ り 、 ト ラ ン ジス タ 2 0 b 、 ダイ オー ド 2 1 a を介 して通電 し、 減少するので、 オペアンプ 4 0 aの ヒステ リ シス特 性に よ り 定め られる減少値に達す る と 、 オペ ア ン プ 4 0 a の 出力 が ノヽ ィ レ ベ ル と な り 、 ト ラ ン ジ ス タ
    [0133] 2 0 aが再び導通して、 励磁電流が増大する。 定値 まで増大する と 、 オペアンプ 4 0 aの出力がローレベル と な り 、 励磁電流は減少する。
    [0134] こ の励磁電流の増減が行なわれるチ ヨ ッ パ回路 と な る。
    [0135] 励磁電流の上限値は 乗算回路 4 4 aの出力に比例し て、 時間と共に増大し 第 5図 （ b ) の曲線 3 7 a と な る。
    [0136] 曲線 3 1 aの末端で ト ラ ンジスタ 2 0 a , 2 0 bの
    [0137] 設 ベ ー ス電流が断 た れて不導通 と な り 、 励磁 コ イ ル 1 7 a の蓄積磁気エネ ルギは 、 ダイ オー ド 2 l a , 2 1 b を介してコ ンデンサ 4 7 aを充電する。 ダ ィ オー ド 4 1 aがあるために電源側に還流されないからで ある。
    [0138] コ ンデンサ 4 7 aは小容量 （ 1 0 0 ヮ ッ 卜の出力の場 合には約 0 . 2 マイ ク ロフ ァ ラ ッ ドが最適である。 ） な ので、 電圧が急上昇し、 従って、 磁気エネルギ放出によ る電流の降下も急速と なる。 また、 同時に、 端子 4 bに曲線 3 2 a—の位置検知信号 が入力されるので、 端子 3 9 bに入力される斜形波の曲 線 3 2 に対応した上述の場合と同様なチ ヨ ッ パ回路によ る励磁コイル 1 7 c の通電が開始される。
    [0139] こ の励磁電流が、 曲線 3 7 b と して示される。 曲線 3 7 b の立ち上 り部は、 コ ンデンサ 4 7 aの充電電圧に よ り制御されるので急速となる。
    [0140] 励磁コ イ ル 1 7 a の蓄積磁気エネルギがコ ンデ ンサ 4 7 aを介して、 急速に励磁コイル 1 7 cに転入する。
    [0141] この転入時に、 両励磁コイ ルの銅損と鉄損のためにェ ネルギ損失がある。 点線 3 1 に比例して励磁電流を増 大させているのは、 上述したエネルギ損失を補償して、 励磁コイ ル 1 7 c の励磁電流の立ち上り を急速に所要の 高さ まで行なう ための必要な条件となっている。
    [0142] 従って、 斜形波曲線の点線 3 1 は必ずしも直線的に増 大する必要はなく 、 初期と末期の高さの差が設定された 値であれば良い。
    [0143] コ ンデンサ 4 7 aは必ずしも必要なものではない。 しかし、 曲線 3 1 a と 3 2 a境界部に時間的な空隙が ある場合に、 コ ンデンサ 4 7 aに一時的に磁気エネルギ を蓄積するために必要なものである。
    [0144] 上述した磁気エネルギの転入 （転化） は、 次に、 述べ る理論からも理解される。
    [0145] 第 5図 （ d ) において、 コ ンデンサ 5 6 に充電し、 電 気スィ ッ.チ 5 5 を閉じると電気振動が発生する ' コイ ル Rには、 矢印 5 4 a , 5 4 bの通電が行なわれ る。 こ の周波数は コ ンデンサ 5 6 の容量を小さ く す る と 、 対応して大き く なる。
    [0146] すなわち、 コイ ル Rのイ ンダク タ ンスが大き く て も、 その磁気エネルギの出入 り が急速となる こ と を示す。
    [0147] 第 6図 （ d ) のコ ンデ ンサ 4 7 aを除去する と 、 励磁 コイル 1 7 c に蓄積される磁気エネルギの変化に対応す る逆起電力が、 コ ンデンサ 4 7 aの充電電圧と対応する ものと な り 、 同 じ 目的が達成される ものである。
    [0148] 第 5図 （ b ) の曲線 3 2 aの末端と曲線 3 3 aの始端 部における励磁コイ ル 1 7 c と 1 7 e との間の磁気エネ ルギの転換も同様に急速となる。 励磁コイ ル 1 7 e の 通電電流が曲線 3 7 c と して示される。
    [0149] 第 6図 （ d ) の端子 4 d . 4 e . 4 f の矩形波の位置 検知信号曲線 3 6 a . 3 4 e , 3 5 a (第 5図 （ b ) ) および端子 3 9 d , 3 9 e . 3 9 f の斜形波の入力信号 曲線 （第 5図 （ b ) に点線 3 6 , 3 4 , 3 5 ) による励 磁電流の制御も、 アン ド回路 4 3 d , 4 3 e . 4 3 f お よ び乗算回路 4 4 b . オペア ンプ 4 0 b . ダイ オー ド 4 1 b . コ ンデンサ 4 7 bによ り 、 上述した場合と 同様 に行なわれ、 その作用効果も同様である。 励磁コイ ル 1 7 b . 1 7 d . 1 7 f の通電電流は点線で各々示され る。
    [0150] 従っ て、 3相の リ ラ ク タ ンス型電動機と して回転子 1 は駆動され、 出力 トルクは基準電圧 4 0 によ り規制さ れる,。 '
    [0151] 第 5図 （ b ) の矢印 3 8の区間は正 トルクの発生する 1 8 0度の区間とな り 、 励磁電流の立ち上がり と降下が 急速であるので、 反 ト ルク と減 ト ルクの発生が防止さ れ、 高速、 高能率となる作用効果がある。
    [0152] ま た、 電源電圧は、 逆起電力 （回転速度に比例す る。 ） を越えて、 出力 トルクに対応する励磁電流の得ら れる電圧であれば良いので、 比較的低電圧で駆動できる 効果を有する。
    [0153] 励磁電流の通電角は 1 2 0度で、 正 トルクの発生する 中央部にある。
    [0154] 従って、 第 9図 （ a ) の トルク曲線 4 2 aの中央部の ト ルクが得られる。 しかし、 位置検知信号となるコイ ル 1 0 a , 1 0 b , 1 0 cの位置を調整して、 正 トルクの 発生する 1 8 0度の区間の始端部近傍よ り 1 2 0度の幅 の通電をしても本発明の目的は達成される。
    [0155] この場合には、 ト ルク曲線と して、 第 9図 （ a ) の ト ルク曲線 4 2 a とする こ とが良い。
    [0156] 以上 の よ う に 、 電機子 コ イ ル 1 7 a . 1 7 c , 1 7 e は順次に連続して通電され出力 ト ルクが発生す る。 以上の通電モー ドを A相の通電モー ド とする。
    [0157] 位置検知信号曲線 3 6 a . 3 6 b . ··· , 3 4 a . 3 4 b . ···， 3 5 a . 3 5 b . …によ る電機子コ イ ル 1 7 b . 1 7 d . 1 7 f の通電制御を B相の通電モー ド とする。 本実施例のよ う な 3相の電動機は、 第 ί 相、 第 2相、 第 3相の通電モー ド と なる こ と が一般的な表現である が、 こ こでは、 2 つに分離して、 Α相、 B相の通電モー ド とする。
    [0158] 電機子コイ ル 1 7 a . 1 7 c . 1 7 eおよび 1 7 b . 1 7 d . 1 7 f を各々 A相、 B相の電機子コ イ ル と す る。
    [0159] 次に、 2相の リ ラ ク タ ンス型電動機の本発明の実施例 について説明する。
    [0160] 第 1 図 （ b ) は、 2相の リ ラクタ ンス型電動機の平面 図、 第 2 図 （ b ) は、 その突極、 磁極、 電機子コイ ルの 展開図である。
    [0161] 円環部 1 6および磁極 1 6 a . 1 6 b . …は珪素鐧鈑 を積層固化する周知の手段によ り構成され、 図示されな い外筐に固定されて電機子と なる。 円環部 1 6 は磁路 と なる磁芯を構成する。 磁極 1 6 a . 1 6 b には励磁 コイル 1 7 a . 1 7 bが巻き回される。 他の励磁コ イ ル は省略されて図示されない。
    [0162] 外筐に設けられた軸受には、 回転軸 5が回転自在に支 持され、 これに回転子 1 が固着されている。
    [0163] 回転子 1 の外周部には、 突極 1 a . l b . …が設けら れ、 磁極 1 6 a . 1 6 b . … と 、 約 0 . 1 〜 0 . 2 m mの空隙を介 して対向する。 回転子 1 も、 電機子 1 6 と同様の手段によ り 第 2図 （ b ) の展開図に示され るよ う に構成される。 第 2'図 （ b ) において、 突極は 1 0個設けられ、 等し い幅と等しい離間角で設けられる。
    [0164] 磁極 1 6 a , 1 6 b . …の幅は突極の幅と等し く 、 8個が等しいピ ッ チで配設される。
    [0165] 励磁コイ ル 1 7 b . 1 7 f . 1 7 c . 1 7 gが通電さ れる と、 突極 1 7 b , 1 g . 1 c . l hが吸引されて、 矢印 A方向に回転する。
    [0166] 回転する と、 励磁コイル 1 7 b， 1 7 f の通電が停止 され、 励磁コイル 1 7 d， 1 7 hが通電されるので、 突 極 I d , l i による トルクが発生する。
    [0167] 矢印 1 8 aは図示の状態よ り 9 0度回転する励磁特性 を示 し 、 磁極 1 6 b , 1 6 c は N極、 磁極 1 6 f . 1 6 gは S極となる。 かかる磁性の磁化は、 磁束の漏 れによる反 トルクを減少させるためである。
    [0168] 次の、 9 0度の回転、 すなわち、 矢印 1 8 b の間で は、 各磁極は図示される N . S極性となる。 0の表示は 無励磁の磁極を示す。
    [0169] 次に、 9 0度の回転、 その次の 9 0度の回転は矢印 1 8 c . 1 8 dの間の極性に磁化される。
    [0170] 上述した励磁によ り 、 回転子 1 は、 矢印 A方向に回転 して、 2相の電動機となる。 各磁極間の幅は、 突極の 幅の 1 . 5倍である。 また、 励磁コイ ルを装着する空 間が、 大き く なつているので、 太い電源を利用するこ と ができ、 銅損を減少させて効率を上昇させる効果を有す る。 ' 第 6 図 （ a ) ( b ) ( c ) に お いて 、 励磁 コ イ ル K . Lは第 2 図 （ b ) の励磁コ イ ル 1 7 a , 1 7 e およ び 1 7 c , 1 7 g を各々示し、 2組の励磁コイ ルは直列 も し く は並列に接続される。
    [0171] 励磁 コ イ ル K , L の両端に は 、 各 々 ト ラ ン ジ ス タ 2 0 a . 2 0 bおよび 2 0 c , 2 0 dが挿入される。
    [0172] ト ラ ンジスタ 2 0 a , 2 0 b . 2 0 c , 2 0 dは、 ス イ ッ チング素子を構成し、 同様の効果を有する他の半導 体素子でも良い。 直流電源正負端子 2 a . 2 bから供 電される。
    [0173] 端子 4 aからハイ レベルの電気信号が入力される と 、 ト ラ ン ジス タ 2 0 a , 2 0 b が導通 して、 励磁コ イ ル Kが通電される。 端子 4 cからハイ レベルの電気信号 が入力される と、 ト ラ ンジスタ 2 0 c , 2 0 dが導通し て、 励磁コイ ル Lが通電される。
    [0174] 位置検知信号を得るための手段を次に説明する。
    [0175] 第 6図 （ a ) と 、 第 6図 （ b ) ( c ) の場合には位置 検知信号を得るための手段が異なる。
    [0176] 前者の場合には、 第 2 図 （ b ) のコイ ル 8 a , 8 b力 s 利用さ れ、 後者の場合には コ イ ル 7 a , 7_a , 7 b , 7_bが利用される。
    [0177] 上述 し た各 コ イ リレ は 、 コ イ ル 1 0 a . 1 0 b . 1 0 c と 同様の構成である。 コイ ル 8 a , 8 b は、 突 極 1 a . 1 b , …の側面に対向 して、 電機子側に固定さ れる。 コ イ ル 8 a . 8 b は 第 2 図 （ b ) に示される よ う に、 突極 1 a , l b , ·· の側面に空隙を介して対向 し、 突極側面に対向する と、 鉄損 （渦流損を含み、 この損失 が大きい。 ） のために、 コイ ルのィ ンピ一ダンスが小さ く なる。 コイ ル 8 a , 8 b は 9 0度離間し、 5 m m径 で、 約 1 0 0 ターンの空芯構造である。
    [0178] 第 3図にコイル 8 a , 8 bから位置検知信号を得るた めの装置が示される。 コ イ ル 8 a , 8 b 、 抵 抗 1 5 a , 1 5 b , 1 5 c . 1 5 dはブリ ッ ジ回路を構成 する。 発振回路 7の出力周波数は約 1 〜 5メガサイ ク ルである。
    [0179] コ イ ル 8 a ， 8 b は、 固定電機子側に固定され、 第 2 図 （ b ) の突極 1 a . l b . …に対向する と、 渦流損 失のために、 そのイ ン ピーダンスが小さ く な り 、 抵抗 1 5 aの電圧降下が大き く なる。 コイ ル 8 aが突極に 対向する と、 ダイ オー ド 1 1 a . コ ンデンサ 1 2 aから 成るローバスフ ィ ルタによ り平滑化された電気信号が、 オペアンプ 1 3 aの正端子に入力される。
    [0180] 抵抗 1 5 bの電圧降下も、 ダイオー ド l i b . コ ンデ ンサ 1 2 bから成るローパスフ ィ ルタによ り直流化され た電気信号が、 オペア ンプ 1 3 b の正端子に入力され る。
    [0181] コイル 8 a， 8 bが突極に対向しないと きに、 ブ リ ツ ジ回路が平衡するよ う に調整されるので、 このと きに、 オペアンプ 1 3 a . 1 3 bの出力はない。 コィ'ル 8 aが突極に対向する と、 オペプ ンブ 1 3 aの 出力は、 1 8 0度の幅の矩形波の出力と な り 、 この信号 が、 第 9 図 （ c ) の タ イ ム チ ャ ー ト で 曲線 7 0 a . 7 0 b , 〜 と して示される。 抵抗 1 5 c の電圧降下 は、 整流されて、 オペアンプ 1 3 a , 1 3 bの負端子に 入力される。
    [0182] 端子 6 aの出力が曲線 7 0 a , 7 0 b . … と な り 、 端 子 6 bの出力は曲線 7 2 a . 7 2 b . … と な り 、 各々 の 曲線の幅は 1 8 0度である。
    [0183] 反転回路を介す る端子 6 c . 6 d の出力は、 曲線 7 3 a . 7 3 b , … ， 7 9 a . 7 9 b . … と なる。
    [0184] 第 9 図 （ c ) の曲線 7 0 a . 7 0 b . … と 、 曲線 7 9 a . 7 9 b . …の信号の合致した部分をア ン ド回路 によ り得る と、 曲線 8 2 a . 8 2 b . ··· と なる。
    [0185] 曲線 7 0 a . 7 0 b . …と、 曲線 7 2 a , 7 2 b , についても同様の手段によ り 、 曲線 8 3 a , 8 3 b , が得られる。 同様な手段で、 曲線 7 2 a , 7 2 b . と、 曲線 7 3 a , 7 3 b . …から曲線 8 4 a , 8 4 b 一が、 また、 曲線 7 3 a . 7 3 b , 一と、 曲線 7 9 a 7 9 b , ···から曲線 8 5 a . 8 5 b , ···が得られる。 以上の位置検知信号は、 回転子 1 と 同期回転するアル ミニユ ームから成る回転子から得られ、 この回転子 3 が 第 2図 （ b ) に示される。 突出部 3 a . 3 b . — は 1 2 0度の幅の等しいピ ッ チで回転子 3 に設けられる。 突出部 3 a . 3 b , …は、 コ イ ル 7 a , 7 a . 7 b . 7 bが対向し、 渦流損失によ り 、 イ ン一 ーダンスが小 さ く なる。
    [0186] コイ ル 7 a , Τ_Άおよびコイル 7 b， _bの離間角は 1 8 0度である。 突極 3 a . 3 b， ···の幅は 1 5 0度よ り小さ く 、 約 9 0度よ り大き く 設けられる。
    [0187] 第 3図のコイ ル 8 a , 8 bをコイル 7 a , 7 a と置換 すると端子 6 aの出力は、 第 9図 （ b ) のタイ ムチヤ一 卜 の曲線 7 5 a . 7 5 b . ··· と な り 、 端子 6 b の出力 は、 曲線 7 6 a , 7 6 b . …となる。
    [0188] コイ ル 8 , 8 b をコ イ ル 7 b , l_b と置換する と 、 端 子 6 aの出力は、 曲線 7 7 a , 7 7 b . ··· とな り 、 端子 6 bの出力は、 曲線 7 8 a . 7 8 b , 一 となる。
    [0189] 各曲線の幅は 1 2 0度となり 、 1 段目と 2段目、 3段 目 と 4段目の曲線の位相差は、 各々 1 8 0度と な り 、 1 段目 と 3段目の位相差は 9 0度である。
    [0190] 位置検知信号となる曲線 7 5 a . 了 5 b . …および曲 線 7 6 a ， 7 6 b . … は、 各 々 第 6 図 （ c ) の端子 4 a , 4 c に入力される。
    [0191] また、 曲線 7 7 a， 7 b . …と曲線 7 8 a , 7 b . - は端子 4 b . 4 dに入力される。 抵抗 2 2 a . 2 2 b の 電圧降下は、 励磁コ イ ル K , Lおよび励磁コイ ル M , Nの電流に比例した検知電圧となる。
    [0192] ブ ロ ッ ク 回 路 c は 、 励 磁 コ イ ル M ( 1 7 b . 1 7 f ) . N ( 1 7 d . 1 7 h ) の通電制御をするため の回路で、 励磁コイ ル M , N と同様の構成である。 端子 4 a . 4 c から曲線 7 5 a . 7 5 b . …の信号が 入力され、 曲線 7 了 a と曲線 7 8 aは端子 4 b . 4 dか ら各々入力される。
    [0193] 第 9 図 （ b ) の曲線 7 5 a . 7 5 b . …の電気信号 は、 上述の実施例と同様に第 7図に示される電気回路に よって論理処理が行なわれて、 各々同様の幅の斜形波の 電気信号に変換される。 すなわち、 点線 7 5 で示される 斜形波と なる。
    [0194] 他の曲線 7 6 a , 7 6 b . ···， 曲線 7 7 a， 7 7 b . ··.. 曲線 7 8 a . 7 8 b , …も同様の手段で斜形波に変 換される。
    [0195] これらが点線 7 6 . 7 7 . 7 8 で示される。
    [0196] 第 6図 （ c ) の端子 3 9 a . 3 9 b には斜形波 7 5 .
    [0197] 〜 お よ び斜形波 7 6 . … が入力 さ れ、 端子 3 9 c . 3 9 dには斜形波 7 7 ， …および斜形波 7 8 , …が入力 される。
    [0198] 第 6図 （ c ) の 1 相の励磁コイ ル K . Lの通電制御を 行なう 回路は、 第 6図 （ d ) の同一記号の回路による励 磁コイ ルの通電制御と全く 同様の構成なので同様の作用 効果を有する。
    [0199] 例えば、 矩形波の位置検知信号 （端子 4 a . 4 c の入 力信号） と斜形波の電気信号 7 5 ， 7 6 による通電波形 は、 第 5図 （ b ) の曲線 3 7 a . 3 7 b . ··· と相似した もの と な り 、 チ ヨ ツ バ制御が行なわれて電流は漸増す る。 第 9図 （ b ) に示される通電波形 8 0 a . 8 0 b . - となり 、 作用効果も同様である。
    [0200] 上述した通電は、 電源側よ り見たと きに、 1つのモー ドの通電となるため、 これを A相の励磁コイ ルの通電と する。
    [0201] 他の相の励磁コイル M. Nは端子 4 b . 4 dに第 9図 ( b ) の位置検知信号曲線 7 7 aおよび曲線 7 8 aが各 々入力さ れ、 斜形波 7 7 , 7 8が第 6図 （ c ) の端子 3 9 c , 3 9 dに入力され、 これらの電気信号による励 磁コ イ ル M . Nの通電を制御する回路は、 励磁コ イ ル . Lの通電制御回路と同様の構成であるため、 ブロ ッ ク回路 Cと して示され、 その作用効果も同様である。 励磁コイル M. Nの通電は、 1つのモー ドの通電とな るため、 これを B相の通電モー ド とする。
    [0202] 位置検知信号 7 7 a . 7 8 aによる励磁コ イ ル M . Nの通電波形は、 第 9図 （ b ) の点線 8 0 a . 8 0 b , … と同様の構成、 作用効果となる。
    [0203] 第 6図 （ c ) のコ ンデンサ 4 7 a， 4 7 bは上述の実 施例と、 異な り必要な部品となる。
    [0204] 励磁コイル Kの通電が断たれて、 第 9図 （ b ) の曲線 8 0 aの降下部に示されるよ うに、 蓄積磁気エネルギが 放電されたと きに、 コ ンデンサ 4 7 aが充電され、 放電 電流を急速に消滅し、 この充電電圧が励磁コ イ ル Lの通 電の立ち上がり を急速にする。
    [0205] 従っ て 、 曲線 8 0 aの降下部が急速にな り 、 曲線 8 0 ^の立ち上がり部も急速となるので'反 ト ルク と減 卜 ルクの発生が防止される。
    [0206] 従って、 電源端子 2 a . 2 bの電圧は励磁コ イ ルの磁 気エネルギの転換に無関係とな り 、 回転速度に対応した 逆起電力から、 設定値 （出力 トルクに対応する値） だけ 大きければ良いので、 比較的低電圧の電源で駆動でき る 効果力5ある。
    [0207] また、 突極が磁極に侵入し始めた点の近傍から、 励磁 コ イ ルの通電が開始され、 1 2 0度回転したと きに通電 が断たれるので、 磁気エネルギの放電による電流の降下 部の幅が 6 0度を越えないかぎ り 反 ト ル ク の発生はな い。 従って、 高速度の電動機が得られる特徴がある。 以上の説明から明らかなよ うに、 本実施例は前実施例 と 同様な作用効果を有する。
    [0208] 次に、 第 6図 （ a ) に示される本実施例の 2相電動機 について説明する。
    [0209] 励磁コイル K , Lの通電制御回路および励磁回路 M . Nの通電制御回路 Cは、 第 6図 （ c ) の構成と 同様であ る。
    [0210] 異なる点は、 端子 4 a , 4 b . 4 d . 4 e から入力さ れる位置検知信号である。
    [0211] 上述 し た第 9 図 （ c ) の位置検知.信号曲線 8 2 a ， 8 2 b , … と 、 曲線 8 3 a , 8 3 b . 〜 と 、 曲線 8 4 a , 8 4 b , — と 、 曲線 8 5 a , 8 5 b , …は、 各 々端子 4 a， 4 b . 4 c , 4 dから入力される。 ^ Λ
    [0212] 3 4
    [0213] 従っ て、 励磁コ イ ルは 9 0度づっ通電されその順序 は、 電気子コイ ル K→ M→ L→ N となる。
    [0214] 曲線 8 2 a , 8 3 a , 8 4 a . 8 5 aの各々の中央部 が各磁極による最大 トルクが得られる点と合致するよ う に位置検知用コ イ ルの位置が選択される こ とが一般的手 段であるが、 突極が磁極に侵入を開始する点の近傍か ら、 電機子コイルの通電が、 開始され、 9 0度回転する と通電が断たれるように、 第 2図 （ b ) のコイ ル 8 a . 8 bの位置が調整して固定される場合もある。
    [0215] 従って、 励磁コ イ ルに蓄積された磁気エネルギの放電 による電流の降下部の幅が 9 0度を越えないかぎり反 卜 ルクの発生がない。
    [0216] 従っ て、 第 6 図 （ c ) の実施例よ り 、 さ らに、 高速 度、 高能率の回転の電動機が得られる特徴がある。
    [0217] 位置 検 知 信 号 曲 線 8 2 a . 8 3 a , 8 4 a . 8 5 aが、 第 5図 （ a ) のタイ ムチャー ト に同一記号で 示される。
    [0218] 第 6図 （ a ) において、 電源が投入されたと きに、 端 子 4 aから曲線 8 2 aの位置検知信号が入力される と、 ト ラ ンジスタ 2 0 a， 2 0 b が導通して、 励磁コ イ ル Mの通電が開始され、 こ の曲線が第 5 図 （ a ) に点線 2 3 a と して示される。
    [0219] 従って、 抵抗 2 2 に電圧降下が発生し、 これがォペア ンブ 4 0 aの正端子の入力である基準電圧 4 0 によ り規 制される乗算回路 4 4の出力電圧を越える と、 オペアン ブ 4 0 a の 出 力 は ロ ー レ ベ ル と な り ア ン ド 回路 4 3 aの出力も ロ ーレベルに転化するので、 卜 ラ ンジス タ 2 0 aは不導通と なる。
    [0220] ト ラ ンジスタ 2 O bは導通しているので、 励磁コイ ル Kに蓄積された磁気エネルギは、 ダイ オー ド 2 1 a , 抵 抗 2 2 を介して放電される。
    [0221] 抵抗 2 2 の電圧降下が減少して、 所定値を越える と、 オペア ンプ 4 0 aの ヒステ リ シス特性によ り 、 その出力 がハイ レベルに復帰する。
    [0222] 従って、 ト ラ ンジスタ 2 0 aは、 再度導通して、 電機 子電流が増大し、 基準電圧 4 0 によ り規制される電流を 越える と 、 ト ラ ンジスタ 2 0 aは、 再度不導通と なる。
    [0223] かかるサイ クルを繰 り 返すチ ヨ ッ パ回路が構成され る。
    [0224] 第 9図 （ c ) の曲線 8 2 a . 8 2 b . ···およびその下 段の 3系統の位置検知信号は、 第 7図に示される電気回 路に よ り 、 上述の前実施例 と 同様な論理処理が行なわ れ、 時間の経過と と もに電圧が増大する斜形波 8 2 . ··· , 8 3 , .·· . 8 4. ··· , 8 5 . …の出力信号に転換さ れる。
    [0225] かかる斜形波 8 2 . 8 3 , 8 4 . 8 5 の電気信号が、 第 5図 （ a ) においても示される。
    [0226] こ れ ら の電気信号 は 、 各 々 第 6 図 （ a ) の端子 3 9 a , 3 9 b . 3 9 dに入力され、 乗算回路 4 4の出 力電圧は基準電圧 4 0 に規制されて高さが変更される。 従'つ て 、 励磁 コ イ ル K の通電曲線 2 3 a は第 5 図 ( a ) に示されるよ うに漸増し、 位置検知信号 8 2 aの 末端で、 ト ラ ンジスタ 2 0 a . 2 0 b と と もに不導通と なるので、 励磁コ イ ル Kの蓄積磁気エネルギは、 ダイ オー ド 2 1 a . 2 1 b を介して、 コ ンデンサ 4 7を充電 する。
    [0227] この充電電圧によ り 、 次に通電される励磁コイ ル の 印加電圧が上昇するので、 通電電流は急速に立ち上が る。
    [0228] このと きに、 端子 4 b に入力される第 5図 （ a ) の位 置検知信号曲線 8 3 aによ り 、 励磁コイ ル Mに電圧が印 加される。
    [0229] コ ンデンサ 4 7 は小容量のものを用いるこ とが好適で ある。 小容量のコ ンデンサの方が充電電圧が急速に上昇 して、 励磁コイ ル Mの通電の立ち上がり が急速と な り 、 また、 同時に励磁コイル Kの電流の降下部の幅を小さ く するこ とができる。
    [0230] 第 5図 （ a ) の曲線 8 2 a と 8 3 aの境界部の時間的 空隙がなく 、 対応して、 ト ラ ンジスタ 2 0 a . 2 0 bの 不導通転化と、 ト ラ ンジスタ 2 0 c . 2 0 dの導通転化 のタイ ミ ングが一致すれば、 コ ンデンサ 4 7 を除去する こ とができる。
    [0231] 第 5図 （ a ) の通電曲線 2 3 aの初期の立ち上がり部 の高さ よ り 、 末期の降下部の高さが大き く 設定されてい る。 これは前実施例と同様に、 境界部の両側の 2個の励 磁コィっレの転入、 転化時の銅損と鉄損によるエネルギ損 を補償して、 通電曲線の立ち上がり部を急速に して、 ま た、 その高さを所要値とするためである。
    [0232] 従って、 電源端子 2 a , 2 bの電圧が低い場合でも、 高速、 高能率の電動機が得られる効果を有する。
    [0233] 矢印 2 3 の幅が正 卜 ルク発生の区間で 1 8 0度 と な る。
    [0234] 曲線 2 3 aの降下部がこの幅を越える と 、 反 ト ルクを 発生するので、 上述したよ う に、 降下部の幅を小さ く し て高速度、 高能率の電動機とするこ とができ る作用効果 がある。
    [0235] 励磁コイル Kの蓄積磁気エネルギが励磁コィ ル Mの磁 気エ ネ ル ギ に 転換 す る こ と に よ り 、 曲線 2 3 a , 2 3 b . …の立ち上がり部と降下部を急速化でき る。 ダイ オー ド 4 1 は、 蓄積磁気エネルギが電源に入力し て、 上述した作用が行なわれなく なるこ と を防止する。
    [0236] 励磁コイル Mの通電は、 オペアンプ 4 0 a . ア ン ド回 路 4 3 c によ り 、 励磁コイル Kの場合と 同様に行なわれ る。 基準電圧 4 0 によ り規制された電流値と なるチ ヨ ッ パ作用が行なわれる。
    [0237] チ ヨ ッ パ作用 に よ る電流は点線 2 3 b で示 してある が、 それらの脈流部分は省略して図示されない。
    [0238] 端子 4 c , 4 d に 、 第 5 図 （ a ) の位置検知信号 8 4 a . 8 5 aが入力されたと きにも、 アン ド回路 4 3 b . 4 3 dおよびオペアンプ 4 0 aによ る通電電流の制 御が同様に行なわれ、 それらの立ち上がり部と降下部を 含む電流曲線 2 3 c , 2 3 dが示され、 作用効果も同様 である。
    [0239] 本実施例は、 2相の電動機であるが、 通電のモー ドは A相のみと考えても良い。
    [0240] ま た、 1 つの同相の通電モー ド と考える こ とができ る。 従って、 通電制御回路が簡素化される特徴がある。 第 6 図 （ a ) C d ) において 、 ダイ オー ド 4 1 . 4 1 a . 4 1 b は、 電源正極 2 a側に設けるが、 電源負 極 2 b側に順方向 （励磁電流が流れる方向） に設けても 同様の目的が達成される。
    [0241] この場合に、 第 6図 （ a ) のダイ オー ド 4 1 は、 コ ン デンサ 4 7 の下側の極と電源負極 2 b の間に挿入され る。
    [0242] 第 6図 （ d ) の場合には、 電源正極 2 aから各励磁コ ィ ルは直接に供電され、 抵抗 2 2 a , 2 2 bの下端は独 立に分離され、 分離された端子と電源負極 2 b との間に ダイ オー ド 4 l a . 4 l bが順方向に挿入される。
    [0243] コ ン デ ンサ 4 7 a . 4 7 b の上側の極は電源正極 2 a に接続さ れ、 下側の極は、 ダイ オー ド 4 1 a , 4 1 bの入力側に接続される。
    [0244] 後述する第 6図 （ b ) ( c ) の場合でも、 上述した事 情は同様で、 ダイ オー ド 4 1 a ， 4 l b を電源負極 2 bの側に設けるこ とができる。
    [0245] 第 6図 （ b ) の通電制御回路は、 同様の技術思想の IH] 路が 3相の リ タ ク タ ンス型の電動機に適用でき るが、 2相の リ タ クタ ンス型の電動機の場合の実施例である。 第 6 図 （ b ) の通電制御回路は、 第 6 図 （ c ) の通電 制御回路 と 異な り 、 端子 3 9 a , 3 9 b , 3 9 c . 3 9 d , から入力される斜形波の電気信号を用いないで 同様な効果を有する回路である。
    [0246] 従 っ て 、 チ ヨ ッ パ回路 も 除去さ れる 。 端子 4 a , 4 c から 1 相の位置検知信号である第 9 図 （ b ) の曲線 7 5 , 7 5 b . 一 と曲線 7 6 a ， 7 6 b . …が各々入 力される。
    [0247] 端子 4 b , 4 dから他の 1 相の位置検知信号となる曲 線 7 7 a , 7 7 b . 一 と曲線 7 8 a . 7 8 b , …が各々 入力される。
    [0248] 上述した位置検知信号が、 第 5図 （ a ) に同様に示さ れる。 それらの 1 つである端子 4 aの入力信号 7 5 aが 第 5図 （ c ) のタイ ムチャー ト に示される。
    [0249] こ こで一般的な手段によ り 、 励磁コイ ル K に通電する と 、 大きいイ ンダクタ ンスのために、 電流の立ち上がり 時 に は磁気エ ネ ル ギの蓄積の た め に 漸増 し 、 曲線 7 5 aの末端で通電が断たれても、 蓄積磁気エネルギの 放出のための電流が漸減 して、 曲線 1 9 aのよ う にな る。
    [0250] 矢印 1 9 eの幅は 1 8 0度で正 トルクを発生する区間 であるので、 曲線 1 9 a の前半部では減 ト ルクを発生 し 、 後半部では矢印 1 9 f の区間で反 ト ルクを発生す る。 ―
    [0251] 従って、 高速度が得られなく なり 、 また、 効率も劣化 する。 これらの欠点を除去するためには、 通電波形を曲 線 2 4 aのよ う な形状と し、 立ち上がり と降下部を急速 と して、 立ち上がり部の高さ よ り降下部の高さを大き く する必要がある。
    [0252] 次に、 その詳細を説明する。
    [0253] 出力 トルクの曲線は、 第 9図 （ a ) で上述した ト ルク 曲線 4 2 で示される構成のものである。 第 5図 （ a ) でこの トルク曲線 4 2 が示される。
    [0254] 通電曲線 2 4 aの立ち上がり部は、 励磁コイル Lの磁 気エネルギが小容量のコ ンデンサ 4 7 aに高電圧で蓄積 されるので、 その高電圧によ り急速に立ち上がり 、 その 後は端子 2 a の電圧に よ り 通電さ れる 。 ダイ オー ド 4 1 aの作用は第 6図 （ c ) と同様である。
    [0255] その後の通電電流は、 端子 2 aの電圧と逆起電力 （回 転速度と トルク曲線の高さに対応した電圧） の差によ り 規制される。 従っ て、 トルク曲線 4 2のピーク値では電 流が減少し、 その後において、 トルクが急減するので、 逆起電力も急減し、 通電電流は上昇して、 曲線 2 4 aに 示されるよ うになる。
    [0256] 曲線 7 5の末端で通電が断たれるので、 蓄積磁気エネ ルギはダイオー ド 2 l a , 2 l bを介して、 コ ンデンサ 4 7 aを充電して高電圧とする。
    [0257] 次に、 曲線 7 6 aの電気信号が端子 4 c に入力される ので、 '励磁 コ イ ル L の通電が開始さ れ； コ ン デ ンサ 4 7 aの高電圧が印加されるので、 曲線 2 4 b に示され るよ う に急速に立ち上がる。
    [0258] その後の通電は、 曲線 2 4 a と同様に相似した曲線と な り 、 曲線 7 6 bの末端で通電が絶たれる と 、 蓄積磁気 エネルギは、 コ ンデンサ 4 7 aを高電圧に充電して、 こ の電圧によ り励磁コイ ル Kの立ち上が り を急速にする。 矢印 2 4の幅は正 トルクを発生する区間なので、 通電 電流による反 トルクはなく 、 立ち上が り が急速なので減 ト ルク も防止され、 高速、 高能率の電動機と なる効果を 有する。
    [0259] また、 印加電圧も低く て良いので、 バッ テ リ を電源と する場合に有効である。
    [0260] 端子 4 b . 4 d か ら入力 さ れる位置検知信号曲線 7 7 a . 7 8 aによる励磁コイル M， Nの通電制御も、 ダイ オー ド 4 1 b , コ ンデンサ 4 7 bによ り 同様に行な われ、 その通電波形が、 第 5 図 （ a ) に点線 2 4 c , 2 4 d と して示され、 作用効果も同様である。
    [0261] 以上の説明から理解されるよ うに、 2相の電動機と し て駆動され、 出力 トルクは印加電圧によ り制御される。
    [0262] 第 5図 （ a ) の点線 2 4 aの立ち上がり部の高さ と 、 降下部の高さの差の磁気エネルギが、 磁気エネルギを交 換する両励磁コイ ルの鉄損と銅損によるエネルギ損失に 相当する。
    [0263] 従って、 前実施例と 同様の作用効果を有する。 第 6図 （ a ) ( c ) ( d ) の回路にお 、て、 ア ン ド回 路 4 3 a . 4 3 b . —によるチ ヨ ヅ パ制御を、 下側の ト ラ ンジス夕 2 0 b , 2 0 d . 2 0 f に行なっても同様の 目的が達成される。
    [0264] ま た、 2 個 1 組の ト ラ ン ジス タ 、 例えば、 第 6 図 ( a ) の ト ラ ンジスタ 2 0 a , 2 0 bを同時にオンオフ するチ ヨ ッ パ回路に構成しても同様の作用効果を有す る。
    [0265] 基準電圧 4 0 を除去 して、 オペア ンプ （誤差増幅回 路） 、 回転速度検知回路を付加すると、 基準正電圧に対 応した回転速度と なる周知の定速制御回路を得るこ とが できる。 産業上の利用可能性
    [0266] 本発明は、 小型で、 低電圧で駆動でき るので、 バッ テ リ を電源とする電動車等に利用される。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 SI '
    1 2相の励磁コイルが巻回された 2相の磁極を有する 固定電機子と、
    各々の該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の 突極が円周面に配設され、 回転軸が軸受に回動自在に支 持された磁性体回転子と、
    該磁性体回転子の突極の位置を検知 して、 電気角で 9 0度の幅で、 時間の経過と共に波高値が所定値だけ大 き く な る斜形波の電気信号が順次に電気角 で位相が 3 6 0度遅れて配設された第 1 の電気信号および該第 1 の電気信号よ り電気角で各々 1 8 0度遅れた同 じ波形 の第 2 の電気信号よ り成る第 1 相の位置検知信号ならび に該第 1 および第 2 の電気信号と同 じ波形で、 該第 1 お よび第 2 の電気信号よ り各々電気角で位相が 9 0度遅れ た第 3および第 4の電気信号よ り成る第 2 の相の位置検 知信号が得られる位置検知素子を含む位置検知装置と、 該 2相の励磁コイ ルを構成する第 1 ないし第 4の励磁 コ イ ルの各々 の両端に接続された 2 個 1 組の半導体ス イ ッチング素子と 、
    該 2個 1 組の半導体スィ ツ チング素子を介して対応す る該励磁コイ ルに順方向に接続された 1 個の逆流防止用 ダイ ォー ドによ り供電する直流電源と、
    該 2個 1 組の半導体スィ ツ チング素子の 1 個と対応す る励磁コイルの直列接続体に逆接続されたダイ オー ド群 と、 '
    各々該第 1 ない し第 4 の励磁コ イ ルに接続された該 2 個 1 組の半導体スイ ッ チ ング素子を該第 1 ない し第 4の電気信号によ り該位置検知信号の幅だけ導通して、 各々の該励磁コイ ルに通電して出力 トルクを得る通電制 御回路と、
    各々の該励磁コ イ ルの出力 トルクを発生すべき電気角 で 1 8 0度の区間において、 該位置検知信号の幅だけ該 直流電源よ り供電するよ う に該位置検知素子の配設位置 を調整して固定する手段と、
    該第 1 ないし第 4の電気信号と基準電圧を乗算して、 該基準電圧に比例した波高値で斜形波の該第丁ないし第
    ¥の電気信号を得る電気回路と、
    該第 1 ないし第 4の励磁コイ ルを検知して、 検知電圧 を得る励磁電流検知回路と、
    該検知電圧が該第丁ないし第 "5"の電気信号の波高値を 越えたと きに、 対応する該半導体スイ ッ チング素子を不 導通に転化し、 該励磁コイルに蓄積された磁気エネルギ が、 該ダイ オー ド群を介して放電され、 該放電電流が所 定値だけ減少する と、 再び該半導体スイ ッチング素子が 導通して、 励磁電流を設定値に保持するチ ヨ ッ パ回路 と、
    該位置検知信号の末端において該励磁コイ ルの通電が 断たれたと きに、 該励磁コイ ルに蓄積された磁気エネル ギを該ダイ オー ド群と該逆流防止用ダイ オー ドを介して 次に通電する該励磁コ イ ルの磁気エネルギに転化蓄積 し、 該磁気エネルギの放出と蓄積を急速に して、 減 トル ク と反 ト ルクの発生を防止する手段と、
    から成る リ ラク タ ンス型電動機。
    2 3相の励磁コ イ ルが巻回された 3相の磁極を有する 固定電機子と、
    各々の該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の 突極が円周面に配設され、 回転軸が軸受に回動自在に支 持された磁性体回転子と 、
    該磁性体回転子の突極の位置を検知 して、 電気角で 1 2 0度の幅で、 時間の経過と共に波高値が所定値だけ 大き く なる斜形波の電気信号が順次に電気角で位相が 3 6 0度遅れて配設された第 1 の電気信号お よび該第 1 の電気信号よ り各々電気角で位相が 1 8 0度遅れた同 じ波形の第 2 の電気信号よ り 成る第 1 相の位置検知信 号、 ならびに、 該第 1 および第 2 の電気信号と 同 じ波形 で 、 該第 1 お よ び第 2 の電気信号 よ り 位相 が各 々 1 2 0度遅れた第 3 お よび第 4 の電気信号よ り 成る第 2 の相の位置検知信号、 ならびに、 該第 3および第 4の 電気信号と 同じ波形で、 該第 3および第 4の電気信号よ り位相が各々 1 2 0度遅れた第 5および第 6 の電気信号 よ り成る第 3の相の位置検知信号が得られる位置検知素 子を含む位置検知装置と 、
    該 3相の励磁コイ ルを構成する第 1 ないし第 6の励磁 コ イ ルの各々 の両端に接続された 2個 1 組の半導体ス イ ッチング素子と 、 . '
    該第 1 、 第 3および第 5の励磁コイ ルと第 2 、 第 4お よび第 6の励磁コイ ルとに接続された該 2個 1 組の半導 体スイ ッ チング素子を介して該第 1 、 第 3 および第 5の 励磁コイ ルと第 2 、 第 4および第 6の励磁コイ ルに順方 向に接続された第 1 および第 2 の逆流防止用ダイオー ド によ り供電する直流電源と、
    該 2個 1組の半導体スィ ツチング素子の 1 個と対応す る励磁コイ ルの直列接続体に逆接続されたダイ オー ド群 と、
    各々該第 1 ない し第 6 の励磁コ イ ルに接続された該 2 個 1 組の半導体スィ ツ チング素子を該第 1 ない し第 6の電気信号によ り該位置検知信号の幅だけ導通して、 各々の該励磁コイ ルに通電して出力 トルクを得る通電制 御回路と、
    各々の該励磁コ イ ルの出力 トルクを発生すべき電気角 で 1 8 0度の区間において、 該位置検知信号の幅だけ該 直流電源よ り供電するように該位置検知素子の配設位置 を調整して固定する手段と、
    該第 1 ないし第 6の電気信号と基準電圧を乗算して、 該基準電圧に比例した波高値で斜形波の該第丁ないし第 百の電気信号を得る電気回路と、
    該第 1 ないし第 6の励磁コイルを検知して、 検知電圧 を得る励磁電流検知回路と、
    該検知電圧が該第 1 ないし第百の電気信号の波高値を 越えたと きに、 対応する該半導体スイ ッ チング素子を不 導通に転化し、 該励磁コイ ルに蓄積された磁気エネルギ が、 該ダイ オー ド群を介して放電され、 該放電電流が所 定値だけ減少する と、 再び該半導体スイ ッ チング素子が 導通.して、 励磁電流を設定値に保持するチ ヨ ツ バ回路 と、
    該位置検知信号の末端において該励磁コイ ルの通電が 断たれたと きに、 該励磁コイ ルに蓄積された磁気エネル ギを該ダイ 才ー ド群と該逆流防止用ダイ ォー ドを介して 次に通電する該励磁コ イ ルの磁気エネルギに転化蓄積 し、 該磁気エネルギの放出と蓄積を急速に して、 減 トル ク と反 卜 ルクの発生を防止する手段と、
    から成る リ ラクタ ンス型電動機。
    3 2相の励磁コ イ ルが巻回された 2相の磁極を有する 固定電機子と、
    各々の該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の 突極が円周面に配設され、 回転軸が軸受に回動自在に支 持された磁性体回転子と、
    該磁性体回転子の突極の位置を検知 して、 電気角で 1 2 0度ないし 1 5 0度の幅で、 時間の経過と共に波高 値が所定値だけ大き く なる斜形波の電気信号が順次に電 気角で位相が 3 6 0度遅れて配設された第 1 の電気信号 および該第 1 の電気信号よ り電気角で各々 1 8 0度遅れ た同 じ波形の第 2 の電気信号よ り成る第 1 相の位置検知 信号な らびに該第 1 お よび第 2 の電気信号と 同 じ波形 で、 該第 1 および第 2の電気信号よ り各 電気角で位相 が 9 0 度遅れた第 3 お よび第 4の電気信号よ り 成る第 2相の位置検知信号が得られる位置検知素子を含む位置 検知装置と、
    2相の励磁コイ ルを構成する第 1 ないし第 4の励磁コ ィ ルの各々 の両端に接続された該 2個 1 組の半導体ス ィ ツチング素子と、
    第 1 の相の第 1 、 第 3 の励磁コ イ ル と第 2 の相の第
    2 、 第 4の励磁コイルとに接続された 2個 1組の半導体 スイ ッ チング素子を介して該第 1 、 第 3の励磁コイルお よび第 2 、 第 4の励磁コイ ルの各々に順方向に接続され た第 1 および第 2の逆流防止用ダイォ一 ドによ り供電す る直流電源と、
    該 2個 1組の半導体スィ ツチング素子の 1 個と対応す る励磁コイルの直列接続体に逆接続されたダイ オー ド群 と、
    各々該第 1 ない し第 4 の励磁コイ ルに接続された該 2 個 1 組の半導体スィ ツ チ ング素子を該第 1 ない し第 4の電気信号によ り該位置検知信号の幅だけ導通して、 各々の該励磁コイ ルに通電して出力 トルクを得る通電制 御回路と、
    該通電制御回路の入力端子において、 該第 1 および第 2の逆流防止用ダイ オー ド側と他の入力端側に接続され た小容量の第 1 および第 2のコ ンデンサと、
    各々の該励磁コイ ルの出力 トルクを発生する電気角で 1 8 0度の区間において、 該位置検知信号の幅だけ該直 流電源よ り供電するよ う に該位置検知素子の配設位置を 調整して固定する手段と、
    該第 1 ないし第 4の電気信号と基準電圧を乗算して、 該基準電圧に比例した波高値で斜形波の該第丁ないし第 "の電気信号を得る電気回路と、
    該第 1 および第 3 の励磁コイルおよび該第 2 および第 4の各々の励磁コ イ ルを検知して、 第 1 および第 2 の検 知電圧を得る励磁電流検知回路と、
    該第 1 の検知電圧が該第丁および第 の電気信号の波 高値を越えたと き、 および、 該第 2 の検知電圧が該第 および第 ¥の電気信号の波高値を越えたと き、 対応する 該半導体スィ ッ チング素子を不導通に転化し、 該励磁コ ィ ルに蓄積された磁気エネルギが、 該ダイ オー ド群を介 して放電され、 該放電電流が所定値だけ減少する と 、 再 び該半導体スイ ッ チング素子が導通して、 励磁電流を設 定値に保持するチ ヨ ッ パ回路と、
    該位置検知信号の末端において該励磁コイ ルの通電が 断たれたと きに、 該励磁コイルに蓄積された磁気エネル ギを該ダイ オー ド群と該逆流防止用ダイ オー ド を介 し て、 一時的に該第 1 および第 2 のコ ンデンサに充電保持 し、 次に、 通電する該励磁コイルの該 2個 1 組の半導体 スィ ツチング素子の導通と共に該励磁コ イ ルの磁気エネ ルギに転化蓄積し、 該磁気エネルギの放出と蓄積を急速 に して、 減 トルク と反 トルクの発生を防止する手段と 、 から成る リ ラ クタ ンス型電動機。
    4 2相の励磁コイルが巻回された 2相の磁極を有する 固定電機子と、
    各々の該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の 突極が円周面に配設され、 回転軸が軸受に回動自在に支 持された磁性体回転子と、
    該磁性体回転子の突極の位置を検知 して、 電気角で 1 2 0度ないし 1 5 0度の幅で、 矩形波の電気信号が順 次に電気角で位相が 3 6 0度遅れて配設された第 1 の電 気信号 お よ び該第 1 の電気信号 よ り 電気角 で各 々 1 8 0度遅れた同 じ波形の第 2 の電気信号よ り成る第 1 相の位置検知信号ならびに該第 1 および第 2の電気信 号と同 じ波形で、 該第 1 および第 2 の電気信号よ り各々 電気角で位相が 9 0度遅れた第 3および第 4の電気信号 よ り成る第 2相の位置検知信号が得られる位置検知素子 を含む位置検知装置と、
    2相の励磁コィ ルを構成する第 1 ないし第 4の励磁コ ィルの各々の両端に接続された 2個 1 組の半導体スィ ッ チング素子と、
    第 1 の相の第 1 、 第 3 の励磁コ イ ルと第 2 の相の第 2 、 第 4の励磁コイ ルとに接続された該 2個 1組の半導 体スイ ッ チング素子を介して該第 1 、 第 3の励磁コイ ル および該第 2 、 第 4の励磁コイルの各々に順方向に接続 された第 1 および第 2の逆流防止用ダイ オー ドによ り供 電する直流電源と、 該 2個 1 組の半導体スィ ツ チング素子 0 1 個と対応す る励磁コ イ ルの直列接続体に逆接続されたダイ ォー ド群 と 、
    各々該第 1 ない し第 4 の励磁コ イ ルに接続された該 2 個 1 組の半導体スィ ツ チ ング素子を該第 1 ない し第 4の電気信号によ り該位置検知信号の幅だけ導通して、 各々の該励磁コイ ルに通電して出力 トルクを得る通電制 御回路と 、
    該通電制御回路の入力端子において、 該第 1 および第 2 の逆流防止用ダイオー ド側と他の入力端側に接続され た小容量の第 1 および第 2のコ ンデンサと、
    各々の該励磁コイ ルの出力 トルクを発生すべき電気角 で 1 8 0度の区間の始端部よ り 、 該位置検知信号の幅だ け該直流電源よ り供電するよ う に該位置検知素子の配設 位置を調整して固定する手段と、
    電気角で 1 8 0度の区間の前半部に出力 トルクのピー ク値がある トルク曲線と なるよ う に調整する手段と、 該位置検知信号の末端において、 該励磁コ イ ルの通電 が断たれたと きに、 該励磁コイルに蓄積された磁気エネ ルギを該ダイオー ド群と該逆流防止用ダイ オー ドを介し て、 一時的に該第 1 および第 2 のコ ンデンサに充電保持 し、 次に、 通電する該励磁コイルの該 2個 1 組の半導体 スィ ツ チング素子の導通と共に該励磁コ イ ルの磁気エネ ルギに転化蓄積し、 該磁気エネルギの放出と蓄積を急速 に して、 減 トルク と反 トルクの発生を防止する手段と、 から成る リ ラク タ ンス型電動機。 一
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